3Dプリンティングは長い年月を経て、組織や臓器、カスタマイズされたドラッグデリバリー、整形外科、バイオプリンティングなど、患者ケアを再構築する主要な力として台頭してきました。その可能性は計り知れません。2023年5月4日、ハーバード大学、カーネギーメロン大学、トロント大学の専門家がCASのウェビナーに登壇しました。
3Dプリンティング技術は、機能的なヒト組織や臓器といった複雑な構造を精密に製造する新しい手法を提供し、より正確なドラッグデリバリーシステムを通じて個別化医療を発展させることで、バイオメディカル分野に革命をもたらす可能性を秘めています。
高度なナノファブリケーションと3Dバイオプリンティング手法を用いて設計された、創傷治癒、皮膚・血管移植、細胞外マトリックス・タンパク質スキャフォールドにおける最先端の進展をご覧ください。バイオメディカル分野における3Dプリンティングが、ドラッグデリバリー、皮膚移植、臓器移植、臓器修復、そして未来の治療環境をどのように変えていくのか、詳細については弊社のインサイトレポートをご覧ください。
ウェビナーの主なハイライト
議論の導入として、Chia-Wei Hsu博士がこの新興科学分野の全体像を概説しました。出版物や知的財産のトレンドは、組織、医薬品、整形外科、バイオプリンティングという4つの急速に革新が進む主要分野の台頭を示しています。この成長の鍵は、独自の能力を推進する材料研究と革新的なプリント技術の向上にあります。合成材料、無機材料、天然材料にわたる新興材料の状況は、絶えず進化を続けています。
Zhang博士は、プリントされた構造体内の細胞生存率を維持できるクライオバイオプリンティング技術から話を始めました。バイオインクは、正確な温度制御が可能な冷却プレート上でプリントされます。このクライオバイオプリンティング技術を用いることで、多様な細胞や生体材料を使用しても、全体的な細胞生存率が維持されます。さらに、冷却プレート上での垂直方向のクライオバイオプリンティングを実演し、異なるノズルを使用して筋肉・微小血管ユニットや筋肉・腱ユニットを模倣した様々な構造体を作成しました。クライオバイオプリンティングは、バイオメディカル関連のニーズに応える、将来の短期的および長期的な3Dプリント組織工学応用の道を切り拓きます。
Günther博士は、生体材料シート押出用のマイクロ流体プリントヘッドの紹介から講演を開始し、細胞を搭載した構造化生体材料シートの例をいくつか示しました。さらに、ハンドヘルド型皮膚プリンターが火傷を負った皮膚に生体材料シートを塗布する方法、皮膚組織のその場（in-situ）形成、および動物の皮膚への生体材料と細胞のその場供給の様子を実演しました。その結果、このマイクロ流体プリンティング技術が創傷治癒プロセスを加速できることが示されました。
Feinberg博士は、プレゼンテーションの冒頭で軟質材料の3Dバイオプリンティングに関するいくつかの例を挙げました。同博士は、ヒトの心臓弁、マルチスケールの血管系、ヒトの心臓チューブを構築する能力を示す、自身のプリント技術「FRESHTM（Freeform Reversible Embedding of Suspended Hydrogels）」について説明しました。FRESHは、患者のニーズに応じて、容積性筋欠損に対する非常に精密なプリントスキャフォールドを可能にします。Feinberg博士の研究は、3Dバイオプリンティングを用いて様々な用途向けのマルチスケール血管構造を作成する組織製造の進歩を実証しています。
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